7.2.10 正弦交流电的时间函数描述
正弦交流电是指按照正弦规律变化的电压或电流,是基本的周期函数。它们的时间函数的描述形式为
相应的波形图如图7.2-24所示。
式(7.2-17)、式(7.2-18)和图7.2-24中的Um和Im为交流电压电流最大值或幅值,U和I为电压电流有效值,ω为角频率,φu(或φi)为初相角。幅值(或有效值)、角频率、初相角为正弦交流电的三要素。
1.正弦交流电的最大值与有效值具有关系式
图7.2-24 正弦交流电波形
2.周期T、频率f和角频率ω的关系
3.初相角和相位差
正弦交流电Imsin(ωt+φi)中的(ωt+φi)为相位,t=0时的相位为初相角φi,约定初相角取值范围为(-180°,180°)。
设两个同频的正弦交流电i1=Im1sin(ω1t+φ1)和i2=Im2sin(ω2t+φ2),则两者的相位之差φ=φ1-φ2为初相位差:
①若φ=0°,即φ1=φ2,则i1与i2呈同相位关系,称i1与i2同相;
②若φ=180°,则i1与i2呈反相位关系,称i1与i2反相;
③若0°<φ<180°,则称i1超前i2φ角,或i2滞后i1φ角。
【例7.2-6】已知某激励信号u(t)=1.732sin(314t+30°)V,由此可知该信号的有效值、频率及初相角分别为( )。
(A)1V,314rad/s,30° (B)1.732V,0.02s,30°
(C)1.225V,50Hz,30° (D)1.732V,314rad/s,30°
解:根据已知正弦函数可得:Um=1.732V,ω=314rad/s,φi=30°,所以
因此,本题答案为(C)。
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